Главная  Электронные лампы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [ 108 ] [109] [110] [111] [112]

3- Коэффициент полезного действия, равный отношению мощности в нагрузке к номинальной входной мощности:

(18,4)

4. Дрейф (допустимая нестабильность) выходного напряжения. Временной н температурный дрейф характеризуется величиной относительного или абсолютного изменения выходного напряжения за определенный промежуток времени нли в определенном интервале температур.

18.3. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ КОМПЕНСАЦИОННОГО ТИПА

Простейшая схема однокаскадиого стабилизатора последовательного типа без усилительного элемента приведена на рнс. 18.2, а. Здесь опорным элементом, на котором создается эталонное напряжение.

Of/j

13ых


а +

Рис. 18.2, Однокаскадный стабилизатор напряжения:

а - принципиальна!! схема: 6 - эквпвалентнаи схема.

является стабилитрон Д, а роль сравнивающего н регулирующего элемента выполняет транзистор Т.

Выходное напряжение представляет собой разность между опорным напряжением и напряжением (/эб(вых- Uct - эб)- В нормальном режиме, когда отсутствует дестабилизация, режим работы регулирующего транзистора выбирают так, чтобы он был не полностью открыт напряжением смещения эмиттер - база, которое обычно составляет величину порядка 0,1~0,3 В. Выходное напряжение при этом практически равно опорному напряжению (Unuy Ur). Предположим, что по каким-то причинам напряжение на выходе стабилизатора уменьшилось. Напряжение на стабилитроне, включенном между положительным полюсом источника напряжения и базой регулирующего транзистора, лри этом практически не изменяется. Учитывая, что регулирующий транзистор фактически включен по схеме эмиттерного повторителя, уменьшение напряжения на сопротивлении нагрузкиможно рассматривать как увеличение положительного потенциала эмиттера по отношению к базе. По этой причине сопротивление



транзистора уменьшится и падение напряжения на сопротивлении нагрузки восстановится до первоначального (номинального) значения. Аналогично работает схема и при повышении выходного напряжения.

Определим основные параметры однокаскадного стабилизатора. Для этого воспользуемся эквивалентной схемой, приведенной на рис. 18.2, б. Выходное сопротивление стабилизатора равно выходному сопротивлению эмиттерного повторителя и при достаточно больших Лк и Rb составит

/?вых = /-э + -. (18.5)

Коэффициент стабилизации по напряжению можно рассчитать по следующей приближенной формуле;

к„и.,,, „, в, -4. (18.6)

Отношение -77 можно записать в виде

где б = --коэффициент, характеризующий использование вход-

ного напряжения.

Тогда выражение коэффициента стабилизации примет вид

Для рассматриваемой схемы /Сети 150 ~ 300. Коэффициент полезного действия стабилизатора равен

выхвых /выхвых / ! Я Q\

где g - ток, протекающий через резистор Rb-

При топах нагрузки /вых ?б = /ст Н- /в к. п. д. стабилизатора

т]=1~б. (18.10)

Величину сопротивления Rb можно рассчитать по формуле

ст + Б

На рис. 18.3 приведена схема последовательного транзисторного стабилизатора с усилителем в цепи обратной связи, отличающаяся более высоким коэффициентом стабилизации. В этой схеме транзистор Т2 является одновременно сравнивающим и усилительным элементом, а транзистор Tt выполняет функции регулирующего элемента.



Напряжение между базой и эмиттером транзистора Т2 равно разности напряжений f/on и Ur2- Если по какой-либо причине напряле-ние иа нагрузке возрастет, то увеличится напряжение Up, которое приложе]1о в прямом направлении к эмиттерному переходу транзистора Т2. Вследствие этого увеличится эмиттерный и коллекторный токи данного транзистора. Проходя через резистор RI, коллекторный ток транзистора Т2 создаст на нем падение напряжения, которое по своей полярности является об-

ратным для эмиттерного перехода транзистора TI. Эмиттерный и коллекторный токи этого транзистора уменьшатся, что приведет к восстановлению номинального напряжения на нагрузке. Точно так же можно проследить изменения токов при уменьшении напряжения иа нагрузке.

Коэффициент стабилизации схемы определяется по формуле

Kc.i;=i72V-. (18.12)


Рис. 18.3. Компенсационный стабилизатор напряжения с усилителем постоянного тока.

где Кт2 - коэффициент усиления усилителя постоянного тока на транзисторе Т2; у --число, показывающее, во сколько раз

напряжение IJr2 меньше напряжения Увых-

Выходное сопротивление стабилизатора с учетом сопротивления источника напряжения на входе

внутреннего

вых -

уКт2

(18.13)

Из выражений (18.12) и (18.13) видно, что коэффициент стабилизации схемы тем больше, а выходное сопротивление тем меньше, чем больше коэффициент усиления усилителя Кт2-

Величину Кт2 приближенно можно найти по формуле

-вх2

(18.14)

где - коэффициент усиления по току транзистора Т2; Rr,x2 - входное сопротивление транзистора Т2.

Следовательно, для улучшения работы стабилизатора необходимо выбирать транзистор усилительного каскада с высоким коэффициентом усиления а в цепь кшлектора этого транзистора включать вы-сокоомный резистор R1.

В более сложных схемах стабилизаторов применяют многокаскадные усилители постоянного тока. Такие стабилизаторы характеризуются высоким коэффициентом стабилизации (до 1000) и низким



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [ 108 ] [109] [110] [111] [112]

0.001